JPH0330072A - 縮小グレイスケール・イメージ作成方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、一般にデータ処理システム内でのイメージ管
理の分野に関し、具体的には、データ処理システム内で
の白黒イメージ及びグレイスケール・イメージの管理の
分野に関する。より詳しくは、データ処理システム内で
表示するために白黒イメージから縮小グレイスケール・
イメージを作成する分野に関する。

Ｂ．従来の技術 データ処理システム内でのイメージの提示及び操作は、
従来技術で周知である。３原色、すなわち赤、緑、青そ
れぞれの種々の成分を組み合わせることにより、このよ
うなイメージを作成することが多い。このようなイメー
ジを作成できるコンピュータ表示装置は、赤（Ｒ）戊分
、緑（Ｇ）或分、青（Ｂ）成分を別々に制御するため、
ＲＧＢ表示装置と呼ばれることが多い。

より一般には、データ処理システム内のイメージは白黒
で作成される。すなわち、各イメージは、それぞれ黒色
または白色の画素の多数の行及び列から構成される。こ
のようなシステムは、２進システムを使って個々の画素
を黒色または白色として特徴づける機構をもつため、デ
ータ処理システムでよく利用されている。このようなシ
ステムでは、２進値１を黒色か白色かどちらかの画素に
関連させ、２進値Ｏを反対色の画素に関連させる。

もちろん、当業者なら理解する通り、黒色または白色は
オフまたはオンの画素を意味する。データ処理システム
におけるイメージ表示システムは、しばしば表示画面内
に埋め込まれた白色蛍光体、緑色蛍光体、または橙色蛍
光体によって生成されるイメージを作成するにもかかわ
らず、上記のことが言える。

最新のデータ処理システムでは精巧な表示装置を用いて
イメージを捕捉して再生する機能が向上してきたため、
このようなイメージが種々の応用例でますます利用され
るようになってきている。

データ処理システムにおけるイメージ使用の増大に伴っ
て生じる一つの問題は、白黒イメージの大きさを既存の
寸法からより小さい寸法に縮小することがしばしば望ま
しくなることである。

これらのイメージの寸法を直す多くの方法が、既知のイ
メージ表示管理システムで用いられている。たとえば、
選択したイメージ情報を準知能的に削除することにより
、イメージの大きさを縮小するのに用いることのできる
技法がある。さらに、拡張浮動小数点演算を利用した精
巧なフィルタを用いるシステムもある。品質と速度の点
でこの両技法の間に位置するものとして、元のイメージ
・データから計算した量の情報を用いて寸法を直したイ
メージを生成する技法がある。この技法を用いて、かな
り正確な結果を得ることができる。ただし、この手法は
、大量のデータ操作を必要とするため、演算処理装置の
資産の点でコストが高くつく。

さらに、より小さな寸法という制約にもかかわらず、よ
り読み易いイメージを生成するために、大きな白黒のイ
メージを縮小したグレイスケール・イメージとして再生
するのが望ましいことが多い。

したがって、大がかりの処理の必要なく、白黒イメージ
を迅速かつ有効により小さなグレイスケール・イメージ
に縮小するのに利用できる方法及び装置が明らかに求め
られている。

Ｃ．発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、改良されたイメージ管理システムを提
供することにある。

本発明のもう一つの目的は、白黒イメージの寸法を効率
的に直すことのできる、改良されたイメージ管理システ
ムを提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、白黒イメージを迅速かつ効
率的により小さなグレイスケール・イメージに縮小する
ことのできる、改良されたイメージ管理システムを提供
することにある。

Ｄ．課題を解決するための手段 上述の目的は、以下で説明するようにして、達成される
。本発明の方法及び装置をデータ処理システムで用いて
、画素の行と列から構成される白黒イメージを高速かつ
効率的に縮小グレイスケール・イメージに変換すること
ができる。白黒イメージ内の各画素は、黒色または白色
である。縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各画
素に対応する白黒イメージからの指定された数の画素を
動的に決定する。次に、ビット計数アルゴリズムを用い
て、白黒イメージの指定されたそれぞれの数の画素内の
黒色画素及び白色画素の数を決定する。

次いで、その結果得られたタリーを用いて様々なグレイ
スケール値を含むテーブルにアクセスし、アクセスした
グレイスケール値を縮小グレイスケール・イメージの関
連する新しい画素に割り当てる。

本発明の好ましい実施例では、縮小グレイイメージ内の
新しい各画素に対応する白黒イメージからの指定された
画素の数を、最も近い整数に四捨五入する。

Ｅ．実施例 図面、特に第１図に、本発明の方法に従って利用できる
データ処理システム１０の構成図を示す。

図を見ると分かるように、データ処理システム１０は、
当技術分野で周知の方式でＣＰＵ１４に結合されたキー
ボード１２を含む。ＣＰＵ１　４には、記憶装ｇ１１６
も接続されている。これは、持久性メモリと非持久性メ
モリの両方を含み、磁気ディスク装置や磁気テープ装置
などの補助記憶装置を含むことができる。

ＣＰＵ１４は、表示装置駆動機構１９にも結合されてい
る。駆動機構１９は、当技術分野で周知の方式で利用し
て、表示装置２０に適当な制御信号を供給することによ
り可視表示をもたらす。当業者なら認めるように、表示
装置２０はＲＧＢ表示装置または当技術分野で周知の他
のカラー表示装置によって実現することができる。もち
ろん、データ処理システム１０は、他の構成要素も含む
ことができ、米国ニューヨーク州アーモンクのインター
ナシロナル・ビジネス・マシーンズ社製のＩＢＭ　　Ｐ
Ｓ／２などのパーソナル・コンピュータによって実施す
ることができる。

第２Ａ図と第２Ｂ図に、それぞれ、元の白黒イメージと
、本発明に従ってそれから生成された縮小グレイイメー
ジの概略図を示す。図を見ると分かるように、第２Ａ図
は、画素（ピクセル）の多数の行及び列から構成される
白黒イメージ２４を示す。第２Ａ図に示すように、白黒
イメージは、２６４０行Ｘ２０４０列の画素の行列から
構成されている。もちろん、当業者なら認めるように、
上記行列内の各画素は、２進方式では１またはＯで特徴
づけられ、１またはＯは、特定の画素が「オン」すなわ
ち白色と見なされるか、または「オフ」すなわち黒色と
見なされるかの指示に対応する。

第２Ｂ図には、第２Ａ図の白黒イメージ２４から生成さ
れた縮小グレイスケール・イメージ２６を示す。図を見
ると分かるように、第２Ｂ図の縮小グレイスケール・イ
メージ２６は、４８０行×６４０列の画素行列から構成
されている。グレイスケール・イメージでは通常のこと
であるが、縮小グレイスケール・イメージ１６を形成す
る行列内の各画素は、グレイスケール値によって特徴づ
けられる。グレイスケール値とは、データ処理システム
１０が処理できる、許容される発光度の一つである。

図の例で選ばれた寸法の違いを考えると、縮小グレイス
ケール・イメージ２Ｇの画素Ａが白黒イメージ２４の画
素ＡないしＲの全部または大部分から構成されているこ
とは明らかである。

当業者なら簡単な数学を使ってわかるように、完全な変
換では、縮小グレイスケール・イメージ２６の画素Ａが
、水平方向で白黒イメージ２４内の３．１８７５個の画
素と、また垂直方向では白黒イメージ内の６．５個の画
素と等価になる。しかし、本発明者は、縮小グレイスケ
ール・イメージ２６内の新しい画素に対応する白黒イメ
ージ２４内の画素の数を最も近い整数に四捨五入するア
ルゴリズムを利用して、白黒イメージから非常に有効に
縮小グレイスケール・イメージを生成することが可能な
ことを発見した。これにより、イメージの品質をあまり
低下させずに、必要な計算が大いに簡単になる。したが
って、本発明の上記実施例では、白黒イメージ２４内の
指定された数の画素を調べることにより、縮小グレイス
ケール・イメージ２６の画素Ａの発光度を決定する。こ
の指定された数の画素は、それぞれＡないしＲとラベル
をつけた１８個の画素である。

つまり、縮小グレイスケール・イメージ２６の画素Ａに
対するダレイスケール値は、白黒イメージ２４の画素Ａ
ないしＲの２進値を合計し、次いでその合計をｌ８で割
ることによって計算できる。

それから、この結果として得た値に、データ処理システ
ム１０が処理できるグレイスケール値の合計数を掛けて
、縮小グレイスケール・イメージ２６の画素Ａに対する
適切なグレイスケール値を決定することができる。この
ように、縮小グレイスケール・イメージ２６内の３００
．０００個以上の画素のそれぞれが、適当な値を計算す
るために、１８回の加算、１回の除算、１回の乗算を必
要とすることになる。この処理は、プロセッサ資産ノ点
で非常に高価であり、加算または減算だけをルックアッ
プ・テーブルと組み合わせて用いるシステムなら、縮小
グレイスケール・イメージをもたらす点で必ずより効率
的かつ高速になることは明らかである。

第３図には、本発明に従って縮小グレイスケール・イメ
ージを生成するのに利用されるグレイスケール値テーブ
ルを示す。図を見ると分かるように、グレイスケール値
テーブル２８の右端の欄３０は、データ処理システム１
０（第１図）が処理する、対応する各グレイスケール値
を示す。たとえば、データ処理システム１０が６４個の
グレイスケール値を処理する場合、グレイスケール値テ
ーブル２８は６４行を含み、各行が特定のグレイスケー
ル値に対応する。

グレイスケール値テーブル２８はまた、それぞれ縮小グ
レイスケール・イメージ２６内の新しい各画素内に含ま
れることになる黒色と白色の画素すなわちビクセルの数
に対応する他の複数の欄も含む。図を見ると分かるよう
に、縮小グレイスケール・イメージ２６の新しい各画素
内に含まれることになる黒色画素及び白色画素の数は、
システム・オペレータが選択した縮小グレイスケール・
イメージの寸法に比例して変わる。

もちろん、選んだ縮小率が大きくなるほど、縮小グレイ
スケール・イメージ内の新しい各画素に対応する黒色画
素及び白色画素の数が多くなることは明らかである。次
に、本発明の重要な特徴に従って、ビット・カウント方
式を用い、黒色画素及び白色画素の指定した各グループ
内の黒色画素の数をカウントする。当業者なら認めるよ
うに、全黒色画素と全白色画素の和集合は画素の合計数
に等しいので、黒色−画素または白色画素をカウントシ
、それを用いて同じ結果を得ることもできる。

黒色画素または白色画素の数をカウントした後、各縮小
グレイスケール・イメージ画素内の黒色画素及び白色画
素の数に対応する欄の下のカウント数を用いてグレイス
ケール値テーブル２８にアクセスすることができる。そ
の後、右端の行に記されている対応するグレイスケール
値を、縮小グレイスケール・イメージ内の新しい画素に
割り当てる。

当業者なら上記の説明を参照するとわかるように、上記
の方法と装置を用いて生成されるグレイスケール値の数
は、各縮小グレイスケール・イメージ画素に対応する黒
色画素及び白色画素の数以下に限定される。すなわち、
各縮小グレイスケール画素に対応して４個の黒色画素及
び白色画素をもたらす縮小率を選定した場合、データ処
理システムｌＯがより多数のグレイスケールを処理する
能力をもつにもかかわらず、５個のグレイスケール値し
か生じない。

同様に、縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各画
素が２０個の黒色画素及び白色画素に対応する場合は、
２１個の異なるグレイスケール値が生成される。そうな
るのは、縮小グレイスケール・イメージの画素に対応す
る、指定されたグループ内の各白黒画素が白色の場合、
縮小グレイスヶール画素が白色となるためである。縮小
ダレイスケール画素に対応するグループ内の全白黒画素
が黒色の場合には、対応する縮小グレイスケール・イメ
ージ画素は黒色となる。これら２条件の間に生じる変動
は、縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各画素に
対応する白黒イメージからの画素の数以下に限定される
。

最後に、第４図に、本発明に従って縮小グレイスケール
・イメージを生成するのに利用される解釈テーブルを示
す。明らかなように、解釈テーブル３２は、オペレータ
による縮小グレイスケール・イメージの寸法の選択に応
じて動的に生成される。

図に示すように、解釈テーブル３２は白黒イメージ２４
中の各行に作用し（第２Ａ図）、各繰返しステップでど
れだけの８ビット・マスクを処理するかを指定する解釈
命令コードを含んでいる。次に、処理される黒色画素及
び白色画素の第１バイト用のマスク・フードが記載され
ている。このマスク・コードは、現繰返しで８ピット・
マスク内のどの画素に作用するのかを指定する１６進コ
ードである。

第２Ａ図及び第２Ｂ図に示すように、解釈テーブル３２
は、２８４０行Ｘ２０４０列の白黒イメージを４８０行
×６４０列の縮小グレイイメージに縮小することに対応
するように選択されているので、水平３画素×垂直６画
素の部分行列が作用を受けて縮小グレイイメージ内の新
しい各画素が生成されることが明らかである。つまり、
解釈テーブル３２内の次の繰返しでも最初の８ビット・
マスクが作用を受けることを示す読取りポインタが、解
釈テーブル３２に記載されている。次に、１つのマスク
だけが処理されることを示す解釈命令フードが再び記載
され、この繰返し中に黒色画素及び白色画素内の第１バ
イトの２番目の３ビットが処理されることを示す１６進
コードがもう一度記載されている。

この時点で、全命令の長さを均等にするために、未使用
バイトが解釈テーブル３２内に入れられ、黒色画素及び
白色画素の第ｌバイト内で処理を続行することを示す読
取りポインタがもう一度用いられる。次に、この繰返し
中に黒色画素及び白色画素のマスク２つを処理すること
を示すように、解釈命令コードが変更される。もちろん
、これが必要なのは、白黒イメージ２４内の３列の画素
（第２Ａ図）が処理される場合、これらの列のうち２列
が黒色画素及び白色画素の第１バイト内に含まれ、第３
列が黒色画素及び白色画素の第２バイト内に含まれるた
めである。さらにこの第１バイトの最後の２ビットと第
２バイトの最初のビットを処理することを指定するのに
用いる、黒色画素及び白色画素の第１及び第２バイト用
の２つの１６進マスクを生成することが示されている。

次に、バンブ読取りポインタを使って、次の繰返しでは
黒色画素及び白色画素の次のバイトで処理が開始される
ことが示されている。最後に、ある行全体を処理し終り
、その後に、解釈テーブル３２内の情報を使って次の行
を処理することを指示する解釈命令コードが表の終りに
記載されている。このようにして、縮小グレイスケール
・イメージ用の新しい画素の出力行を生成するのに充分
な数の行を処理し終わるまで、各行の出力が累計される
。この例では、６行の黒色画素及び白色画素を処理し終
わるまで、こうしたことが行なわれる。

本明細書に記載したやり方で、グレイスケール値を縮小
イメージ内の新しい各画素と自動的に合体しながら、白
黒イメージをより小さな１組の寸法に迅速に縮小するこ
とが可能である。縮小グレイスケール・イメージ内の新
しい各画素に対応する、指定された画素内の黒色画素及
び白色画素の数の決定に応答して、縮小グレイスケール
・イメージ内の新しい各画素に対するグレイスケール値
に直接アクセスして、その値を迅速に決定するグレイス
ケール値テーブルを用いることによって、これが達成さ
れる。当業者なら認めるように、この方法は、膨大なプ
ロセッサ時間を必ず必要とする乗除算を行なう必要なし
に、縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各画素に
対するグレイスケール値の迅速な決定が可能である。

所望の縮小グレイスケール・イメージの大きさを指定す
るオペレータ入力に応じて、動的に生成される解釈テー
ブルが確立され、このテーブルは、縮小グレイスケール
・イメージ内の新しい各画素に対応する黒色画素及び白
色画素の数を指定するのに必要な非反復情報だけを含ん
でいる。次いで、上記テーブルを用いて、一時に１行の
白黒イメージを処理し、１出力行をもたらすのに充分な
数の列を処理するまで行の値が累計される。当業者なら
認めるように、所与のイメージの縦横比を所望に応じて
保持することも放棄することもでき、またオペレータ入
力によって制御することもできる。

Ｆ．発明の効果 本発明によれば、白黒イメージの効率的なサイズ変更が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って利用できるデータ処理システ
ムの構成図である。 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、それぞれ、もとの白黒イメー
ジと、本発明に従ってそれから生成される縮小グレイス
ケール・イメージの概略図である。 第３図は、本発明に従って縮小グレイスケール・イメー
ジを生成するのに利用するグレイスケール値テーブルで
ある。 第４図は、本発明に従って縮小グレイスケール・イメー
ジを生成するのに利用する解釈テーブルである。 １０・・・・データ処理システム、１２・・・・キーボ
ード、１４・・・・中央演算処理装置、１６・・・・記
憶装置、１８・・・・表示装置駆動機構、２０・・・・
表示装置、２４・・・・白黒イメージ、２５・・・・グ
レイスケール・イメージ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ処理システムにおいてそれぞれが黒色まな
   は白色である画素の行及び列から構成される白黒イメー
   ジから縮小グレイスケール・イメージを作成するための
   方法であって、 縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各画素に対応
   する、指定された数の画素を上記白黒イメージから動的
   に決定するステップ、 新しい各画素ごとに、上記の指定された数の画素内の黒
   色画素及び白色画素の数を求めるステップ、 新しい各画素ごとに、黒色画素及び白色画素の上記の数
   に応じて、特定のグレイスケール値を選択するステップ
   、及び 特定のグレイスケール値を上記の新しい画素のそれぞれ
   に割り当てるステップ を含む方法。
2. （２）上記の黒色画素及び白色画素の数に応じて特定の
   グレイスケール値を選択する上記ステップが、複数のグ
   レイスケール値を含むテーブルを作成し、上記の指定さ
   れた数の画素内の黒色画素及び白色画素の数に応じて上
   記グレイスケール値の特定の１つにアクセスするステッ
   プから構成される特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）上記の指定された数の画素内の黒色画素及び白色
   画素の数を求める上記ステップが、その中の黒色画素の
   数をカウントするステップから構成される 特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）上記縮小グレイスケール・イメージ内の新しい各
   画素に対応する指定された数の画素を白黒イメージから
   動的に決定する上記ステップが、上記縮小グレイスケー
   ル・イメージ内の新しい各画素に対応する白黒イメージ
   からの厳密な画素の数を最も近い整数に四捨五入するス
   テップから構成される 特許請求の範囲第１項に記載の方法。
5. （５）さらに上記の新しい画素を使って縮小グレイスケ
   ール・イメージを表示するステップを含む、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。
6. （６）それぞれが、黒色または白色である画素の行及び
   列から構成される白黒イメージから縮小グレイスケール
   ・イメージを作成する、データ処理システムであって、 オペレータが望むグレイスケール・イメージの寸法を指
   定するオペレータ入力を受け取るためのオペレータ入力
   手段、 上記オペレータ入力手段に結合された、上記の指定され
   たグレイスケール・イメージ内の新しい各画素に対応す
   る指定された数の画素を上記白黒イメージから動的に決
   定するための、決定手段上記決定手段に結合された、新
   しい各画素ごとに上記の指定された数の画素内の黒色画
   素及び白色画素の数を求めるためのカウント手段、 上記カウント手段に結合された、新しい各画素ごとにそ
   れぞれ指定された数の画素内の黒色画素及び白色画素に
   応じて特定のグレイスケール値を選択するための、グレ
   イスケール選択手段、及び上記グレイスケール選択手段
   に結合された、特定のグレイスケール値を新しい各画素
   に割り当てるための表示制御手段 を含む縮小グレイスケール・イメージ作成システム。
7. （７）上記オペレータ入力手段がキーボードから構成さ
   れる 特許請求の範囲第８項に記載の縮小グレイスケール・イ
   メージ作成システム。
8. （８）上記決定手段が、上記の縮小グレイスケール・イ
   メージ内の新しい各画素に対応する上記の白黒イメージ
   からの厳密な画素の数を計算する手段と、この厳密な数
   を最も近い整数に四捨五入する手段を含む 特許請求の範囲第６項に記載の縮小グレイスケール・イ
   メージ作成システム。
9. （９）上記カウント手段が上記の指定された数の画素内
   の各黒色画素をカウントする手段を含む特許請求の範囲
   第６項に記載の縮小グレイスケール・イメージ作成シス
   テム。
10. （１０）上記表示制御手段に結合された、上記の縮小グ
    レイスケール・イメージを表示する表示手段をさらに含
    む 特許請求の範囲第６項に記載の縮小グレイスケール・イ
    メージ作成システム。